JP4882112B2

JP4882112B2 - ケースの防水構造及び電子機器

Info

Publication number: JP4882112B2
Application number: JP2007283606A
Authority: JP
Inventors: 康彦川崎; 成高鈴木
Original assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Current assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: JP2009111847A

Description

本発明は、ケースの防水構造及び電子機器に関する。

近年の携帯電話機等の電子機器には、表示部が設けられている。このような電子機器の防水構造としては、例えば特許文献１に示すように、枠状の筐体の開口部の周囲に両面テープを貼り付け、透明な窓材を両面テープにより開口部の周囲に貼り付けて開口部を塞ぎ、内部に表示パネルを収納したものがある。
特開２００６−４８０９８号公報

しかし、両面テープで貼り付ける方法では、貼り付けの不具合が生じる場合がある。また、両面テープの温度特性によっては、使用時に接着力を維持できない場合がある。
また、両面テープで貼り付ける方法では、筐体、両面テープ及び窓材を重ね合わせるため、厚さが大きくなり、筐体をコンパクトにすることができなかった。

本発明の課題は、窓材が設けられたケースの防水性を保ちながら厚さを低減することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ケースの防水構造であって、開口部を有する枠材と、前記開口部内に配置される窓材と、前記開口部の内周面と前記窓材の外周面との間にインサート成形により充填される弾性材とからなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のケースの防水構造であって、前記枠材の外周部には、環状のシール材が設けられ、前記シール材は前記弾性材とともにインサート成形により形成されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、電子機器であって、請求項１または２に記載の防水構造を備え、前記ケースの内部には前記窓材と対向して表示装置が配置されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電子機器であって、前記窓材の内側面には前記窓材を振動させるアクチュエータが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、窓材が設けられたケースの防水性を保ちながら厚さを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１の実施形態に係る電子機器として、携帯電話機１を示す斜視図であり、図２は携帯電話機１の分解斜視図であり、図３は携帯電話機１を図１のIII−III切断線において切断した状態を示す斜視図である。携帯電話機１は、上ケース１０と、下ケース２０と、Ｏリング３１と、上ケース１０と下ケース２０とを締結する締結ネジ３０と、等から概略構成される。

Ｏリング３１はゴム等の弾性材からなり、上ケース１０の背面と下ケース２０の前面との間において、外周部に沿って環状に配置される。図３に示すように、Ｏリング３１は締結ネジ３０を締めることで上ケース１０の背面及び下ケース２０の前面の外周部と当接し、上ケース１０と下ケース２０との隙間を封止する。

上ケース１０は、枠材１１と、キー部シール材１３と、窓材１４と、窓部シール材１５とからなる。枠材１１には、キー操作部が設けられる位置に貫通孔１６が設けられ、貫通孔１６は枠材１１の背面側からキー部シール材１３により塞がれている。キー部シール材１３はゴム等の弾性材からなる。

また、枠材１１には、表示部が設けられる位置に開口１７が設けられている。開口１７の内縁部には窓部シール材１５が設けられている。窓部シール材１５はゴム等の弾性材からなり、窓部シール材１５により開口１７の内部に窓材１４が固定されている。

窓材１４はガラスまたは透明な樹脂等からなり、窓材１４の背面側には下ケース２０内に収納される表示装置２２が配置され、窓材１４と表示装置２２により表示部が形成される。表示装置２２から放射される光は窓材１４を透過して外部に放射されるため、表示装置２２の画像を外部から見ることができる。

また、窓材１４の背面には、図３に示すように、窓材１４を振動させるアクチュエータ１８が取り付けられる。アクチュエータ１８は窓材１４をパネルスピーカの振動板として機能させる。なお、窓材１４は弾性材からなる窓部シール材１５を介して枠材１１に支持されているため、枠材１１とは独立して振動させることができる。

上ケース１０はインサート成形により形成され、枠材１１と窓材１４とが窓部シール材１５により一体に形成されている。上ケース１０は締結ネジ３０により下ケース２０に締結される。さらに、枠材１１、窓材１４、窓部シール材１５とともに、キー部シール材１３もインサート成形により一体に形成してもよい。

下ケース２０は前面に凹部２１が形成され、凹部２１の内部には、表示装置２２や、図示しないが、メイン基板等が収納される。

ここで、上ケース１０のインサート成形に用いる型枠について説明する。
上ケース１０のインサート成形には、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、下型枠４０及び上型枠５０を用いる。下型枠４０の上面及び上型枠５０の下面には、窓部シール材１５を形成するための環状の溝４１，５１が設けられている。さらに、キー部シール材１３もインサート成形により一体に形成する場合には、下型枠４０の上面及び上型枠５０の下面に、キー部シール材１３を形成するための凹部（図示せず）をそれぞれ形成する。

以下、インサート成形の手順について図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、溝４１の上に窓材１４の外周部が配置されるように、下型枠４０の上に窓材１４を載置する。また、溝４１の上に枠材１１の開口１７の周縁部が配置されるように、下型枠４０の上に枠材１１を載置する。

次に、図４（ｂ）に示すように、上型枠５０を枠材１１及び窓材１４の上に載せ、下型枠４０との間に挟持する。
その後、図４（ｃ）に示すように、溝４１，５１に窓部シール材１５の原料となる弾性体材料１５ａを注入し、固化させる。キー部シール材１３もインサート成形により一体に形成する場合には、キー部シール材１３を形成するための凹部にも弾性体材料を注入し、固化させる。

注入した弾性体材料が固化したら、図４（ｄ）に示すように、上型枠５０を持ち上げ、成型品を取り出す。
以上により、図５に示すような上ケース１０が完成する。

このように形成された上ケース１０では、枠材１１、窓材１４、及び窓部シール材１５がインサート成形により一体に形成されているので、枠材１１と窓材１４との隙間を容易かつ確実に塞ぎ、完全に防水することができる。また、両面テープで接着する場合のように組立の不具合が生じることがなく、また温度特性に左右されることがない。

また、枠材１１の開口１７の内部に窓材１４を配置した状態でインサート成形を行うため、枠材１１の開口１７の縁部と窓材１４の外周部とを重ねて接着する場合と比較して、上ケース１０の厚さを小さくすることができる。さらに、キー部シール材１３もインサート成形により一体に形成する場合には、貫通孔１６を容易かつ確実に塞ぎ、完全に防水することができる。加えて、枠材１１にキー部シール材１３を貼り付ける工程が不要となり、携帯電話機１の組立工程を簡略化することができる。

＜第１変形例＞
なお、図５においては、窓部シール材１５が上ケース１０の前面側及び背面側に突出する形状であったが、上型枠５０から溝５１を省略することで、図６に示すように、窓部シール材１５を背面側のみに突出した形状としてもよい。このように成型することで、上ケース１０の前面を平坦に形成し、上ケース１０の厚さを低減することができる。

＜第２変形例＞
あるいは、下型枠４０から溝４１を省略するとともに、上型枠５０から溝５１を省略することで、図７に示すように、窓部シール材１５を前面及び背面のいずれにも突出しない形状としてもよい。このように成型することで、上ケース１０の両面を平坦に形成し、上ケース１０の厚さをさらに低減することができる。

＜第３変形例＞
また、図８に示すように、窓材１４の表面に樹脂フィルム１４ａを張り、枠材１１、窓材１４、樹脂フィルム１４ａ及び窓部シール材１５をインサート成形により一体に形成してもよい。なお、樹脂フィルム１４ａとしてはガラス破損時の飛散防止用の保護フィルムや覗き見防止用のフィルム等を用いることができる。

＜第４変形例＞
また、上記実施形態においては、枠材１１、窓材１４、及び窓部シール材１５をインサート成形により一体に形成したが、本発明はこれに限らず、図９に示すように、窓材１４と一体に形成された表示装置２２そのものを枠材１１の開口１７の内部に配置し、枠材１１、表示装置２２、及び窓部シール材１５をインサート成形により一体に形成してもよい。この表示装置２２には、タッチセンサ等の入力装置が組み込まれていてもよい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１０は本発明の第２の実施形態に係る携帯電話機１０１の分解斜視図である。なお、第１実施形態の携帯電話機１と同様の構成については、下２桁に同符号を付して説明を割愛する。

図１１は携帯電話機１０１の上ケース１１０の断面図である。本実施形態においては、図１０、図１１に示すように、Ｏリング３１の代わりに、上ケース１１０の背面の外周に沿ってケース間シール材１１２が環状に設けられている。ケース間シール材１１２はゴム等の弾性材からなり、枠材１１１の背面において、外周部に沿って環状に配置される。ケース間シール材１１２は締結ネジ１３０を締めることで下ケース１２０の前面の外周部と当接し、下ケース１２０との隙間を封止する。

上ケース１１０はインサート成形により形成され、枠材１１１と窓材１１４とが窓部シール材１１５により一体に形成されると同時に、ケース間シール材１１２が枠材１１１の背面に形成される。さらに、枠材１１１、ケース間シール材１１２、窓材１１４、窓部シール材１１５とともに、キー部シール材１１３もインサート成形により一体に形成してもよい。

ここで、上ケース１１０のインサート成形に用いる型枠について説明する。
上ケース１１０のインサート成形には、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、下型枠１４０及び上型枠１５０を用いる。下型枠１４０の上面及び上型枠１５０の下面には、窓部シール材１１５を形成するための環状の溝１４１，１５１が設けられている。また、下型枠１４０の上面には、溝１４１よりも外側に、ケース間シール材１１２を形成するための環状の溝１４２が設けられている。さらに、キー部シール材１１３もインサート成形により一体に形成する場合には、下型枠１４０の上面及び上型枠１５０の下面に、キー部シール材１１３を形成するための凹部（図示せず）をそれぞれ形成する。

以下、インサート成形の手順について図１２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
まず、図１２（ａ）に示すように、溝１４１の上に窓材１１４の外周部が配置されるように、下型枠１４０の上に窓材１１４を載置する。また、溝１４１の上に枠材１１１の開口１１７の周縁部が配置され、かつ枠材１１１の外周部が溝１４２の上に配置されるように、下型枠１４０の上に枠材１１１を載置する。

次に、図１２（ｂ）に示すように、上型枠１５０を枠材１１１及び窓材１１４の上に載せ、下型枠１４０との間に挟持する。
その後、図１２（ｃ）に示すように、溝１４１，１４２，１５１にケース間シール材１１２及び窓部シール材１１５の原料となる弾性体材料１１２ａ，１１５ａを注入し、固化させる。キー部シール材１１３もインサート成形により一体に形成する場合には、キー部シール材１１３を形成するための凹部にも弾性体材料を注入し、固化させる。

注入した弾性体材料が固化したら、図１２（ｄ）に示すように、上型枠１５０を持ち上げ、成型品を取り出す。
以上により、図１１に示すような上ケース１１０が完成する。

このように形成された上ケース１１０では、枠材１１１、ケース間シール材１１２、窓材１１４、及び窓部シール材１１５がインサート成形により一体に形成されているので、枠材１１１と窓材１１４との隙間を容易かつ確実に塞ぎ、完全に防水することができる。また、両面テープで接着する場合のように組立の不具合が生じることがなく、また温度特性に左右されることがない。

また、ケース間シール材１１２を枠材１１１と一体に形成するため、Ｏリング３１のような別のシール材が不要となり、携帯電話機１０１の組立工程を簡略化することができる。さらに、キー部シール材１１３もインサート成形により一体に形成する場合には、貫通孔１１６を容易かつ確実に塞ぎ、完全に防水することができる。加えて、枠材１１１にキー部シール材１１３を貼り付ける工程が不要となり、携帯電話機１０１の組立工程をさらに簡略化することができる。

また、枠材１１１の開口１１７の内部に窓材１１４を配置した状態でインサート成形を行うため、枠材１１１の開口１１７の縁部と窓材１１４の外周部とを重ねて接着する場合と比較して、上ケース１１０の厚さを小さくすることができる。

＜第５変形例＞
なお、図１１においては、窓部シール材１１５が上ケース１１０の前面側及び背面側に突出する形状であったが、上型枠１５０から溝１５１を省略することで、図１３に示すように、窓部シール材１１５を背面側のみに突出した形状としてもよい。このように成型することで、上ケース１１０の前面を平坦に形成し、上ケース１１０の厚さを低減することができる。

＜第６変形例＞
あるいは、下型枠１４０から溝１４１を省略するとともに、上型枠１５０から溝１５１を省略することで、図１４に示すように、窓部シール材１１５を前面及び背面のいずれにも突出しない形状としてもよい。このように成型することで、上ケース１１０の両面を平坦に形成し、上ケース１１０の厚さをさらに低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る電子機器として、携帯電話機１を示す斜視図である。携帯電話機１の分解斜視図である。携帯電話機１を図１のIII−III切断線において切断した状態を示す斜視図である。（ａ）〜（ｄ）は上ケース１０のインサート成形の手順についての説明図である。上ケース１０の断面図である。上ケース１０の第１の変形例を示す断面図である。上ケース１０の第２の変形例を示す断面図である。携帯電話機１の第３の変形例を示す斜視断面図である。携帯電話機１の第４の変形例を示す斜視断面図である。本発明の第２実施形態に係る電子機器として、携帯電話機１０１の分解斜視図である。携帯電話機１０１の上ケース１１０の断面図である。（ａ）〜（ｄ）は上ケース１１０のインサート成形の手順についての説明図である。上ケース１０の第５の変形例を示す断面図である。上ケース１０の第６の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１，１０１携帯電話機（電子機器）
１０，１１０上ケース
１１，１１１枠材
１３，１１３キー部シール材
１４，１１４窓材
１４ａ樹脂フィルム
１５，１１５窓部シール材
１６，１１６貫通孔
１７，１１７開口
１８アクチュエータ
２０，１２０下ケース
２２，１２２表示装置
３０，１３０締結ネジ
３１Ｏリング
４０，１４０下型枠
５０，１５０上型枠

Claims

開口部を有する枠材と、前記開口部内に配置される窓材と、前記開口部の内周面と前記窓材の外周面との間にインサート成形により充填される弾性材とからなることを特徴とするケースの防水構造。
前記枠材の外周部には、環状のシール材が設けられ、
前記シール材は前記弾性材とともにインサート成形により形成されることを特徴とする請求項１に記載のケースの防水構造。
請求項１または２に記載の防水構造を備え、
前記ケースの内部には前記窓材と対向して表示装置が配置されることを特徴とする電子機器。
前記窓材の内側面には前記窓材を振動させるアクチュエータが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。